triz創造學基礎論文

❶ 創造學結課論文

創新要有什麼樣的條件?——關於培養創新人才的一些想法

我把學會表達和交流看得很重，認為這也是最基本的「基礎」。因為現代社會無論做成一件什麼事，都要與人合作，與人共事，就要組織。這就是要把自己的想法告訴大家，使大家明白，並同心協力一起去做。北大總結過一位優秀博士生的經驗，他畢業後一年多就被中科院研究所聘為正研究員，不久又被國外大學聘為教授，是很出色的。他在學習中不但求知如渴，而且善於學習，一個重要方面就是善於請教人、與人打交道，動員了很多人為完成自己的任務出力。這是很聰明的。這里，一要有好態度，真誠虛心，不怕丟面子；二要有交流技能。很多中國學生這方面表現比較差，我們的知識分子也好不了多少。在學校里組織交叉學科項目是很困難的。一個重要原因就是不同學科、行業的人不願交流，不善交流，「語言」不通，互相看不起。我這里所說的「語言」，是指「行語」。比方學物理的叫光的「偏振」，學地質的叫「偏光」，學物理的就會看不起學地質的，說是「概念不清」。對學者，這是最大的「帽子」，其實是語言不通。不同專業的人思維方法、治學方法和看問題的角度都不盡相同，這也可說是文化不同。要做好跨學科合作，就要大家學會「跨文化交流」。這種跨文化交流有利於打破人的思維定勢，促進創新。

21世紀是國際化的世紀，要走出國門，進行國際交流，沒有外語能力不行。現在大家都很重視外語了。我覺得，學外語還是取得創新思維的一個重要手段。語言是思想的載體。只會一種語言，就只能用一種方法思考。用不同語言思維，腦子里的活動區也不同。北大有一位老院士，去世前腦子患病，用漢語不會說話了，卻還能用英語表達意思。可見漢語和英語在腦子里是兩個不同區域操作的。用雙語教學出來的孩子比較聰明，其道理可能就在這里。前一段時間聽說美國學生不想學外語，有的學校也不重視外語，認為用英語就可走遍天下。我就想，美國人大概就要衰落了，因為他博採各種文明的優勢要丟失了。但是，美國人還是很聰明的。最近，美國高教協會對美國大學生提出要求，強調要掌握英語和第二種語言，要學會多元文化的交流和對外來文化的了解。看來美國非常重視這種優勢。

我還把數學和計算機工具看成是表達和交流的重要手段。數學不僅是處理數量關系的科學，而且是使任何學科和思維精密化的重要手段。馬克思說過：「一種科學只有成功地應用數學時，才算達到真正完善的地步」。21世紀數學將會滲透到各種學科。而計算機更是信息化時代的必要工具，不會計算機等於文盲。

以上是說創新的基本基礎。這些基礎不打好，談不上創新。

其次，要學會創新的思維方法。思維方法是分析問題和解決問題能力的主要方面。現在有很多「創造學」、「創新學」方面的書籍，在討論創新思維問題；還有許多生理心理研究，在探索腦功能開發問題。這些對培養學生的創新思維都會有幫助，是十分必要的。開設一些這類課程對學生進行有關思維教育也是有用的。但我總覺得，培養正確思維最主要還是靠思維的實踐。知道邏輯思維、形象思維、發散思維、求異思維等等名詞，讓學生有些思維科學意識，自覺地運用這類思維方式去思維當然很好。而根本的還是要從各學科科學家是如何成功地在具體探索科學規律的實例中來啟發學生進行科學的思維，並且以解決各學科的實際問題來訓練學生正確的科學思維。從這個意義上說，學會正確思維也是「學習」的一個主要內容。

第三，要學會選擇。人生道路上關鍵時刻的選擇合適與否對一個人的事業成就至關重要。要是當年居里夫人去從事理論研究，楊振寧去搞實驗，大概他們不會有後來這樣的偉大成就。做科研，選題恰當就是成功的一半。選擇並非易事，起碼要做到「知己知彼」。「知己」就是對自己的興趣、愛好、特長、優勢及弱點有清醒的認識；「知彼」就是對被選擇的對象有明白的了解，還要對社會、國家發展的走勢有大致的認識。選擇適當就能發展自己的個性，發揮自己的特長優勢，而這是創新的一個重要條件。為此，學校要提供給學生廣泛選擇的自由和條件。「學分制」就是為學生創造多種多次選擇的機會，使他們能夠充分發展個性，發揮聰明才智。「多次」是因為「學會選擇」有個過程，允許失誤。在學校里失誤還可補救，到社會上，一次失誤就無法挽回了，學校是選擇的實習場所。學校還要提供導師給以輔導和幫助。幫助學生選擇是個性化學習的重要一環，對學生的長遠發展很有影響。

第四，要培養提出問題的能力。我國高等教育的培養目標一直只提「培養分析問題和解決問題的能力」，而不提「提出問題的能力」。我曾經挖苦地說，這是「仆從教育」而不是「主人數育」。主人提出問題，仆從去解決就是了。科學創新首先就要能發現問題，敢於提出問題。提問題是不容易的：一要提中要害，切中關鍵，這個問題一解決，一大批問題就迎刃而解，從而推動科學的大步前進；二要提得恰當、及時，已經准備了必要的條件，到了可以解決的時候。屈原在「天問」中提出了一百多個自然和社會問題，卻根本不能去解決，就不能算科學，只是詩人浪漫的想像。所以，學校要創造讓學生敢於和善於提出問題的環境。我們這輩人在精力最旺盛的時候，是處在「勇於接受任務，拚命完成任務」的環境中，卻自己從來不提出任務。對於一個科學工作者，這是致命的。我自己就深感這種缺陷。擺在當代中國青年面前的是要發揚首創精神，就不能光聽別人安排了。

❷ TRIZ理論的核心包含哪些發明創造原理

現代TRIZ理論體系主要包括以下幾個方面的內容：

1. 創新思維方法與問題分析方法

2. TRIZ理論中提供了如何系統分析問題的科學方法，如多屏幕法等；而對於復雜問題的分析，則包含了科學的問題分析建模方法——物-場分析法，它可以幫助快速確認核心問題，發現根本矛盾所在。

3. 2. 技術系統進化法則

4. 針對技術系統進化演變規律，在大量專利分析的基礎上TRIZ理論總結提煉出八個基本進化法則。利用這些進化法則，可以分析確認當前產品的技術狀態，並預測未來發展趨勢，開發富有競爭力的新產品。

5. 3. 技術矛盾解決原理

6. 不同的發明創造往往遵循共同的規律。TRIZ理論將這些共同的規律歸納成40個創新原理，針對具體的技術矛盾，可以基於這些創新原理、結合工程實際尋求具體的解決方案。

7. 4. 創新問題標准解法

8. 針對具體問題的物-場模型的不同特徵，分別對應有標準的模型處理方法，包括模型的修整、轉換、物質與場的添加等等。

9. 5. 發明問題解決演算法ARIZ

10. 主要針對問題情境復雜，矛盾及其相關部件不明確的技術系統。它是一個對初始問題進行一系列變形及再定義等非計算性的邏輯過程，實現對問題的逐步深入分析，問題轉化，直至問題的解決。

11. 6. 基於物理、化學、幾何學等工程學原理而構建的知識庫

12. 基於物理、化學、幾何學等領域的數百萬項發明專利的分析結果而構建的知識庫可以為技術創新提供豐富的方案來源。
    

❸ TRIZ理論的定義、核心思想、主要內容和體系架構。學習本門課程有哪些好處

答：
（一）TRIZ理論的定義
TRIZ意譯為發明問題的解決理論。TRIZ理論成功地揭示了創造發明的內在規律和原理，著力於澄清和強調系統中存在的矛盾，其目標是完全解決矛盾，獲得最終的理想解。它不是採取折衷或者妥協的做法，而且它是基於技術的發展演化規律研究整個設計與開發過程， 而不再是隨機的行為。實踐證明，運用TRIZ理論，可大大加快人們創造發明的進程而且能得到高質量的創新產品。
（二）TRIZ理論的核心思想：
1、無論是一個簡單產品還是復雜的技術系統，其核心技術的發展都是遵循著客觀的規律發展演變的，即具有客觀的進化規律和模式。
2、各種技術難題、沖突和矛盾的不斷解決是推動這種進化過程的動力。
3、技術系統發展的理想狀態是用盡量少的資源實現盡量多的功能。
（三）TRIZ理論的主要內容：
創新從最通俗的意義上講就是創造性地發現問題和創造性地解決問題的過程，TRIZ理論的強大作用正在於它為人們創造性地發現問題和解決問題提供了系統的理論和方法工具。
（四）TRIZ理論體系框架：
1、創新思維方法與問題分析方法
TRIZ理論中提供了如何系統分析問題的科學方法，如多屏幕法等；而對於復雜問題的分析，則包含了科學的問題分析建模方法——物-場分析法，它可以幫助快速確認核心問題，發現根本矛盾所在。
2、技術系統進化法則
針對技術系統進化演變規律，在大量專利分析的基礎上TRIZ理論總結提煉出八個基本進化法則。利用這些進化法則，可以分析確認當前產品的技術狀態，並預測未來發展趨勢，開發富有競爭力的新產品。
3、技術矛盾解決原理
不同的發明創造往往遵循共同的規律。TRIZ理論將這些共同的規律歸納成40個創新原理，針對具體的技術矛盾，可以基於這些創新原理、結合工程實際尋求具體的解決方案。
4、創新問題標准解法
針對具體問題的物-場模型的不同特徵，分別對應有標準的模型處理方法，包括模型的修整、轉換、物質與場的添加等等。
（四）學習TRIZ理論的好處：
本文介紹了TRIZ 基本理論和主要工具，探討了在生產管理領域創新中的應用。針對其在解決生產管理領域創新中存在的一些問題，給出了應用改進建議。我們相信隨著TRIZ 理論的發展，其在生產管理領域創新中的應用操作性會愈來愈強，應用范圍會越來越廣，成為解決生產管理領域創新的有效方法和手段。

❹ 創造設計方法論文

機械創新設計是一個極其重要而又困難的實踐性較強的研究課題。目前創新設計方法研究雖然已取得一些成果，但創新學還處於發展初期，各種不同理論及工具不斷涌現，遠沒有形成普遍可以接受的統一的理論體系。

本文認為，要進行機械創新設計要有兩個必要條件：一是充分獲取適用的知識；二是要使用符合創新設計思維並能激發創新思維的設計系統。設計過程充滿了矛盾，所獲取的知識應有助於矛盾的迅速解決，這就要求知識獲取工具緊密集成到設計過程中，因此要統一研究知識獲取工具與設計系統。另外，人類的創新設計思維模式是在長期的成功設計經驗中總結形成的，因此設計系統必需符合創新設計思維規律。創新設計思維規律應作為算機輔助創新設計系統的理論基礎。

基於上述考慮，本文從創新設計思維的研究出發，融合知識獲取方法，研究創新設計理論，進而開發機械產品創新設計系統。

1 機械創新設計思維規律

我們常把思維的過程稱為「思路」，是因為可用路徑問題來說明人類思維過程。本文提出兩個機械創新設計思維原則：

一是最短路徑原則。設計者得到產品的功能要求後，往往首先檢索出最佳設計實例，這樣可以最迅速接近目標，然後運用價值工程方法，找出價值較低的極少數組件作為研究對象，再分析所得對象存在的矛盾，嘗試作最小變動以解決矛盾，如矛盾沒有解決則擬作更大變動或擴大研究對象范圍，最後得出最優結果。通過這樣途徑所消耗的能量最少，體現了最短路徑原則。

二是相似性聯想。湯川秀樹的定同理論認為，聯想能力就是找出事物彼此相似性的創造力，相似性是指事物間的內在聯系。

要用計算機系統來輔助設計師從自然界中發現形態各異的事物的相似性是很困難的，因此本文只研究從機械產品實例中挖掘相似性，以促進機械創新設計。

機械設計過程是從功能要求到作用原理，再到物理結構的映射過程[1]。在CBR系統中，功能要求、作用原理與物理結構可作為實例索引，因此可統稱它們為索引項目。同一索引的不同類索引項目之間的聯想可稱為縱向聯想，而不同索引的同類索引的聯想可稱為橫向聯想。

判斷聯想是否合理的依據是相似性，相似性由已有產品實例確定。比如，「超聲波研磨機產品實例」使「超聲波振動」作用原理與「研磨」功能要求縱向地產生了內在聯系；又如，多種產品實例可滿足同一功能要求，那麼它們用於實現該功能的作用原理及物理結構具有相似性。

功能要求是聯想的起點，經驗豐富的設計師通常記憶有大量的設計實例，因而掌握縱向及橫向相似性，所以能迅速地進行橫向及縱向的聯想，能觸類旁通，得出具有相似作用原理及物理結構的實例（簡稱相似實例）並進行組合優化，最後得到最優解。

這兩項原則已被多種設計方法不自覺地採用了，基於實例推理不但能迅速接近最優解，體現最短路徑原則；物場分析法（簡稱TRIZ）分析了上百萬設計實例，確定功能要求與作用原理及物理載體的內在聯系，以及不同作用原理或物理載體的可替代關系，使設計師可根據功能要求找到適當的作用原理及物理載體，體現相似性聯想原則。

2 計算機輔助創新設計系統

兩項創新設計思維原則充分體現在計算機輔助創新設計系統的設計中，系統還利用了多種創新設計方法及人工智慧技術。計算機輔助創新設計系統的流程如圖1所示，它包含如下關鍵技術：

2.1 實例檢索

利用基於實例推理（CBR）技術時首先要深入研究它的優缺點。CBR是一種以實例為知識載體的知識供應方法。當前它仍有如下不足：首先，系統為了達到實用通常建立龐大的實例庫，這導致管理困難，系統運行效率低；其次，通過檢索得到的只是一個或很少實例，而其它不符合檢索要求但含有適用知識的實例沒有利用，支持創新的力度不夠；最後，實例調整嚴重依賴領域知識，難度大，所以很多CBR系統簡化為實例檢索系統[2]。導致這三項缺點的深層原因是實例是獨立的，不同實例所蘊含的知識難以組合利用。為了克服這個矛盾本文提出通過相似性聯想找出相似實例，並利用遺傳演算法進行組合優化，實現實例知識的重用。

本系統的實例檢索功能用商品化PDM系統IMAN中的產品結構與配置管理功能及搜索功能來實現，實例的可視化表示與管理依靠IMAN的產品結構樹功能實現。

2.2可視化的實例模型表達及矛盾分析

概念設計技術的發展方向為研究一種統一的設計方案表達方法[3]。文獻[4]對日本學者吉川弘之提出的FBS圖進行擴充，使用兩個框架分別描述一個設計方案的功能層次與結構層次，並存儲功能單元與結構單元的對應關系，使計算機理解產品的結構及其功能。這種方法的缺點是結構與功能的關系不夠直觀，因此本系統在功能層次圖與結構層次圖的基礎上增加功能關系圖，以語義網路的方式描述結構及之間的作用關系，使結構與功能處於同一張圖中，設計者可直觀地理解產品原理，根據功能關系圖並運用價值工程方法分析實例存在的矛盾。

實現創新的關鍵是正確分析產品中所存在的矛盾[5]。產品設計中的基本矛盾是產品功能成本比不能滿足用戶要求，它有兩種表現形式，一是未能實現某些產品功能質量目標；二是某些功能質量得到改善而某些功能質量卻惡化。

矛盾分析結果用於指導新作用原理、新物理結構的聯想，進而找出相似實例。

2.3基於WEB的創新設計知識庫

本系統的創新設計知識庫包括作用原理庫、物理結構庫與實例庫。當系統根據相似性搜索到新作用原理或物理結構後，相應的實例自動調出。

作用原理庫與物理結構庫的開發借鑒了TRIZ的成果，再針對機械領域補充整理出二百四十餘種作用原理（其中包括五十餘種基本措施）。在每種作用原理下分別存儲多種物理結構，形成物理結構庫。實例庫主要針對幾種常見的家電產品進行開發。

創新設計知識庫是創新設計系統的核心部件，它是一種WEB文本知識庫，文本經過筆者開發的機械知識XML標記處理，使知識庫建立在國際標准XML文本之上，因此可實現知識資源的異地共享，並且在此知識庫之上可建立基於WEB的機械產品計算機輔助創新設計系統，滿足異地協同設計的需要。

2.4相似性的量化方法及改進的遺傳演算法

每種產品的結構不同，需要不定相同的遺傳演算法編碼。本系統為了提高運行效率，採用浮點數編碼方式。

在傳統的遺傳演算法中，初始群體是通過用隨機的方法來產生的[6]，這具有一定的盲目性。因此本文提出利用實例的作用原理或物理結構的相似性作為篩選實例產生初始群體的依據。

實現該途徑的關鍵在於相似性的量化也即相似度的計算方法。相似度實質是實例的關聯知識，必須以一定的演算法在實例集合中挖掘得到。縱向聯想的相似度實質是功能目標與實現手段的關系程度，橫向聯想的相似度實質是實現手段的可替代關系程度。相似度越高意味著得到已有產品實例的更多支持。根據相似度來篩選初始群體就等於利用以前的設計經歷，使初始群體的產生有合理的基礎，因此能加快遺傳演算法的收斂。本文根據相似性聯想原理提出如下縱向及橫向聯想的相似度計算方法。

設產品實例集合為C，功能元素集合為F，作用原理或物理結構元素集合為G。分別記為：C={Ci|i=1,2,…,n}; F={Fj|j=1,2,…,m}; G={Gk|k=1,2,…,q}。實例集合中的實例Ci以不同的隸屬度uij及uik分別隸屬於Fj及Gk。 設元素Gk到元素Fj的縱向聯想相似度為rkj，則：

rkj =

又設G空間中有元素Gk和Gm。實例Cji分別以隸屬度uik和uim隸屬於元素Gk和Gm，設從Gk到Gm的橫向聯想相似度為rkm，則：

rkm =

隸屬度作為實例對象的一項屬性來存儲。系統根據以上演算法從實例集合中挖掘相似度知識，輔助設計師從相似度較高的方向進行聯想，並用於指導遺傳演算法初始群體的產生，從而促進設計創新。

3 結論

本文研究創新設計思維規律並用於指導機械產品創新設計系統的開發，系統的成功應用證明了關於創新設計思維規律論斷的正確性以及多種新技術的可行性。系統可通過矛盾分析與聯想，搜索到適用的作用原理、措施、物理結構及實例以解決矛盾，完成概念設計階段的功能優化與原理優化，是實現機械廣義優化設計方法的新成果。

❺ TRIZ創新方法論與傳統創新方法有哪些優勢呢

傳統創新來方法與TRIZ的比較：自
傳統的創新方法例如頭腦風暴法，它們拋開了不同領域中的基本知識，具有形式化的傾向，這使得在實際運用中會受到使用者經驗、技巧和知識積累水平的限制。傳統的創新方法過分依賴於非邏輯思維，其實際效果存在很大波動，具有較大的培訓難度，這不利於在大范圍中進行推廣。由於這些限制使得運用傳統方法解決創新問題時效率較低，而在面對較高級別發明問題時，也往往也無法使用傳統的創新方法。

與傳統的創新方法相比，TRIZ理論具有鮮明的特點和優勢。它成功的為創新工作者揭示了創新發明的內在規律及原理，幫助我們快速的確認並解決系統中存在的矛盾。同時它是以技術發展進化規律為基礎來研究整個產品的發展過程，因此，運用TRIZ理論可大大的加快發明創造的速度，並提升產品的創新水平。TRIZ理論為解決創新性問題、創新性矛盾提供更好的創意和更合理的結局方案。它幫助我們打破思維定勢，激發創新思維，讓我們可以從更廣的視角看待問題。

❻ TRIZ理論的主要內容

創新從最通俗的意義上講就是創造性地發現問題和創造性地解決問題的過程，TRIZ理論的強大作用正在於它為人們創造性地發現問題和解決問題提供了系統的理論和方法工具。
現代TRIZ理論體系主要包括以下幾個方面的內容：
1. 創新思維方法與問題分析方法
TRIZ理論中提供了如何系統分析問題的科學方法，如多屏幕法等；而對於復雜問題的分析，則包含了科學的問題分析建模方法——物-場分析法，它可以幫助快速確認核心問題，發現根本矛盾所在。
2. 技術系統進化法則
針對技術系統進化演變規律，在大量專利分析的基礎上TRIZ理論總結提煉出八個基本進化法則。利用這些進化法則，可以分析確認當前產品的技術狀態，並預測未來發展趨勢，開發富有競爭力的新產品。
3. 技術矛盾解決原理
不同的發明創造往往遵循共同的規律。TRIZ理論將這些共同的規律歸納成40個創新原理，針對具體的技術矛盾，可以基於這些創新原理、結合工程實際尋求具體的解決方案。
4. 創新問題標准解法
針對具體問題的物-場模型的不同特徵，分別對應有標準的模型處理方法，包括模型的修整、轉換、物質與場的添加等等。
5. 發明問題解決演算法ARIZ
主要針對問題情境復雜，矛盾及其相關部件不明確的技術系統。它是一個對初始問題進行一系列變形及再定義等非計算性的邏輯過程，實現對問題的逐步深入分析，問題轉化，直至問題的解決。
6. 基於物理、化學、幾何學等工程學原理而構建的知識庫
基於物理、化學、幾何學等領域的數百萬項發明專利的分析結果而構建的知識庫可以為技術創新提供豐富的方案來源。

❼ TRIZ創新方法

TRIZ創新方法：

TRIZ創新方法是一套以人為導向的知識系統之系統化創新問題解決方法.它有別專於傳統屬的腦力激盪,TRIZ創新方法強調發明或創新可依一定的程序與步驟進行,而非僅是隨機或天馬行空的腦力刺激而已.TRIZ創新方法的發展這是在TRIZ創新方法從業人員過去二十多年間取得的實際經驗基礎上得以實現的,TRIZ創新方法專家投入了$7,000,000多資金繼續進行方法學的研究,並在美國進行適應性調整.TRIZ創新方法 是對300萬個全世界專利的分析的結果並且技術和社會演變的歷史, 從大約發明的1000 個樣式和超過500 patterns/lines 技術, 市場和組織演變被提取了.這個廣泛的知識庫使用戶開發實際詳盡的套可能的解答想法對困難的問題以迅速方式.